【火腿专题】开吉普车一人操作两部电台参赛,深入无线电爱好者的“电竞”世界
业余无线电竞赛是业余无线电爱好者活动中的重要组成部分,也是许多火腿不断提升操作技艺的原动力。
不管参加比赛是想送分玩玩,趁着机会多通一些平时难得的DX远程电台,练习自己的技巧,听到别人感谢你而开心,或是认真比赛想取得个好成绩,甚至是打破记录,每周各种各样的比赛,都是让自己得到锻炼的好机会。
今天,作者W6PNG Maker通过驾驶吉普单人操作两部电台(以下简称SO2R)的架设和户外远征通联竞赛操作经历分享,让大家走近了神秘的业余无线电竞赛爱好者的世界。
对于许多人来说,在家中,汽车中或任何地方的收音机都可以收听音乐、新闻或体育节目。对于大部分人而言,收音机和接收器这两个词几乎可以互换。但是,在业余无线电爱好者(俗称:火腿)的世界中却是不同的,鉴于火腿们渴望双向通信的目的,大家操作的电台由接收器和发射器两个不同的部分组成,它们最有可能是整合在单个设备中,就算不是一个整合设备,那接收器和发射器肯定位于同一物理位置。
大约1947年的家庭在听BBC广播场景(来源:BBC)
所有无线电设备中的接收器都非常灵敏,可以拾取非常微弱的无线电波,这些无线电波很可能已与发射器相距很远,并且沿途强度有所下降。
相反,无线电设备中的发射器是个大力士,它会消耗大量功率来产生无线电波,该无线电波可以传播得很远很广,并且可以克服不可避免的与距离有关的衰减,人们只是希望不超过接收器可以接收到的最低水平。
设想一下这样的场景,有人在大喊大叫,尽管这样会严重的干扰到邻居,但450米外的人甚至完全听不到我们喊出的任何一个字。像声波一样,无线电波的强度会随着距离的增加而迅速衰减。
因此,在靠近独立的无线电接收器的地方操作发射器将不可逆转地摧毁无线电接收装置是不足为奇的。发射器的无线电波太强了,灵敏的接收器电路将无法应对。一旦这样,完了,我们将面临一笔巨大的维修费用。解决方案是在电台周围放置一些“奇特”的电子物品,以防止它们相互交替保护。
回到刚才在大喊大叫类比的基础上,还记得人们去参加摇滚音乐会的故事,并想知道当晚他们的耳朵会不会发生了什么,可能想要戴个隔音耳罩吗?
为什么两部电台要比一台好?
考虑到后果和可能的复杂性,以及使两部电台同时工作和共存的麻烦,您可能仰天长叹,“既生瑜何生亮?”。
两个绝对比一个好。我的K2/100,两台设备都很经典
在竞争激烈的业余无线电竞赛世界中,绝大多数的单人操作者的最高分数都是使用了出色的天线,在出色的地理位置,并以坚韧不拔的技能和两台电台设备实现的,同时使用一个通俗地描述为单个操作者2部电台的配置来实现。简单地说,比赛中有两个角色。呼叫者和响应者。并非每个人都可以成为有效的呼叫者,因为通常需要“大声”的站台或在比赛期间非常希望与目的地联系的人。呼叫者通常通过“坐在”单个频率上来寻求联络,然后重复呼叫CQ并希望响应者能够做到这一点。因此,响应者的角色通常是在波段上下听来搜索呼叫者并应答他们的呼叫。成为响应者可能会更容易,也不会那么吓人,因为有效的呼叫者可以拥有所谓的一堆响应者,他们都在争相记录。比赛通常是疯狂的活动,夹在几乎无聊的漫长而缓慢的时间之间。在低迷的时间里,高效而熟练的呼叫者可以使用第二台电台作为响应者,在一个频段上下搜索其他电台进行记录。这样做的好处是可以增加通联概率,可能是高价值的通联,最终将总分提高到第一位。
我不是世界一流的竞赛者,但是对于一小撮带着电台去户外远征的前往异国风情的地方参加比赛的DX Peditioners,这种性质的电台具有巨大的竞赛优势。
时间慢,初学者SO2R
在夜间换班期间,当所有团队成员都禁止一个人入睡时,很容易看到在一个频段(例如40m)上作为响应者有限的呼叫者并使用第二部电台搜索其他呼叫者的好处(我现在是一个响应者)在另一个频段(例如80m)上,并在有价值的得分乘数出现时跳入。
忙碌的时间,两个操作员,两台独立的电台。
在主要的无线电操作员正在呼叫和记录响应者的那些疯狂时期之一中,第二个无线电很可能处于理想状态。这是另一个团队成员寻找其他波段并获得联系(并因此获得得分)机会的绝佳时机,他们可以与主要操作员协作或简单地让主要参与者在短暂的休假期间抓住机会。
CQP或IARU等比赛中的CW和SSB
加利福尼亚QSO部分(CQP)和IARU等一些竞赛是混合模式,允许操作者使用语音和莫尔斯电码进行交织通联。技术已经发展到可以生成软件并有时识别莫尔斯电码信号(滴答声和dahs)的程度。这开辟了可以通过计算机将莫尔斯电作为响应者来使用/操作莫尔斯电,同时主要地眼于呼叫者的语音的可能性。
非竞赛,一台电台使用数字FT8,另一台播放语音
这里的一种情况是在160m上运行超级有效且时尚的数字模式FT8,在晚上运行80m的语音。每个过程可能都很缓慢,但是在一起时您可以保持相当忙碌,并可以充分利用处于理想位置的优势。
我为啥想到了这一点?
就像生活中的许多事情一样,决定建立SO2R站的决定和设计一样,既是偶然也是偶然。
在2017年初我第一次访问哥斯达黎加时,我的队友将我的Elecraft KX3 / PX3 / KXPA100指定为比赛的首选站。毫无疑问,KX3等电台是一个神话般的电台,但公平地说,竞争是在古老的Yaesu 857D和其他主力马上进行的。有点像赛马!
在哥斯达黎加比赛之后,我开始更多地考虑台站设计,并可能对其进行改进,从而改善我们的性能。访问Ken K6LA / VY2TT站确实激发了我的兴趣,使我开始更深入地研究SO2R。
波段意识或缺乏意识…。真正的缺陷
尽管在四人团队比赛中表现出色,但我们的薄弱之处在于无法查看相邻频段的表现。最大的未知数实际上是10m段的状况,尤其是当15m在另一端并且开始产生较少的通联时。我们应该回到20m,尝试10m,同时在20m上失去有价值的通联,甚至停留在15m上吗?在SO2R模具中安装第二个接收器将有助于解决这个问题。尽管如此,我们还是在周日下午晚些时候找到了10m段的打开时间,并累积了许多乘数,因此得分更高。
频段意识…。每根浅蓝色的细栏是其他波段上的另一个无线电操作者。
VY2TT的SO2R操作界面。左右蓝色监视器同时在两个单独的波段上显示活动
离开电台,我们可能活不下去!!
我今天感觉很好,我敢肯定明天会一直感觉很好,除非你没有。我们对生命,装备等问题视之为理,而显而易见的想法是,如果我的KXPA100或KX3故障了,那该怎么办。那又是什么……我们正在使用别人带来的857D?生活在服务提供商网络安全的世界中,我没有失去高可用性的价值,因此我确信我们应该带两台完整的KX3 / PX3 / KXPA100电台,这样我们就可以在设备故障中幸存下来。
Tamim Arafat(来源:Unsplash.com)
另一个明显的想法是,一,二,四人组队花了很多钱,并花时间去参加了对时间敏感的比赛,并且如果这样做会受到威胁单点失败,就会更愚弄我们。
您有两个KX3工作站。当然,SO2R是一个跳跃,一个跳跃又一个跳跃?
嗯,这就是想法,SO2R不会那么难,并且可以解决我的担忧,并猜出我应该了解哪些频段知识。生活看起来很好。只需要设计和构建那个小东西。
确定意图后,我们的目标和基本设计是什么?
公平地讲,我不知道需要什么,也不知道除了两台电台外还不能组SO2R站。有了这个,第一个目标就是要读足够多的东西,并弄清楚在这个新世界中有什么。乐观和自信可能会令人陶醉,但是过去,这并没有使我真正失望。发现目标!
在阅读,回顾《国家竞赛杂志》时,RemoteQTH,ArraySolution,DXEngineering和MicroHam等许多网站都收获颇丰,内容丰富。
我不确定这笔钱的支出是否已经下降,在某种程度上,我认为这是所有构建模块都需要的信念,并且一点一点地进行试验对于使这笔钱落到实处是有价值的。一个很好的例子是构建Elecraft Band Decoder。我知道我需要一个,但还不是100%清楚它是如何工作的,特别是在驱动其他系统组件(例如2×6天线开关)时,我又一次立足并开始工作。如前所述,乐观和自信是诱人的伙伴。
我的SO2R电台的系统图
重复使用您拥有的KX3 / PX3 / KXPA100
我是Elecraft的忠实用户和忠实拥护者,在无数次空中峰会(SOTA)和国家公园空中(NPOTA)通联活动中都很喜欢KX3。基于性能和便携性,我将其作为该项目的首选电台出征。
简化像意大利面条那样的连接,它们是KX3和PX3 / KXPA100之间的电线
要使这三台设备一起工作,就需要令人烦恼的电线。拥有一对KX3站以及对SO2R的连接和电缆要求太高了,这造成了Spaghetti交界处的麻烦,而这并不满足于在比赛中盯着我看(我真是刻薄)。在我的手提箱站中解决此问题非常重要。如果KX3曾经看到过版本2,我希望Team Elecraft能够简单地进行连接,这样做甚至可以为仅用于接收器的天线端口释放空间。
KX3接线……就像这个具有挑战性的东洛杉矶高速公路立交桥一样。
使用N1MM
由于我的主要目标是从远程区域进行竞争,因此将使用N1MM,因此必须使用SO2R方法。当我在设计和构建SO2R音频开关和2×6天线开关时学习了OTRSP协议的更多细节时,这一点变得更加明显,因为它们正在传递诸如AUX100等命令。
N1MM对SO2R具有出色的支持-双QSO输入窗口
运输性,重量和体积是关键驱动因素
乘汽车,步行,火车或飞机旅行时,我可以轻松地将两个KX3和两个PX3装入一个有足够凸出的肩包。另外,KXPA100(大概两个)本质上会放在我的随身行李箱中,这意味着两个KX3 / PX3 / KXPA100都在随身携带。与几个K3很难。
同样支持桌面和吉普车操作
作为空中峰会(SOTA)计划的一部分,我从美国和欧洲的200多个山顶带走并操作了一个便携式电台。旷野享有美景,空气清新,台站周边有大量土地,且无电气噪音。用我的吉普车运输然后参加比赛是一个长期的愿望。目标是建立一个既能支持经典飞机旅行又能支持越野旅行的手提箱DXPedition站。
2016年5月,约书亚树NP.NPOTA首次尝试以吉普为中心的电台架设
DIY与购买
在理想的世界中,我宁愿购买所有东西。这并不是对DIY的兴趣不足,但有部分观点认为,如果有的话,我自己DIY的价值不大,但市售的产品意味着更换更容易。但是,许多商业资源都具有强大的功能,但它们巨大,庞大且笨重。一个2×6的开关几乎可以占用一个托运行李,太多的靴子也有尖的尖角或支架,无法安装在某个地方。这样,我最终完成了以下DIY+购买。
购买:
Pavel VA6AM的10/15 / 20m三工器
阵列解决方案的带通滤波器
67Design碳纤维臂
矢量越野电子码头
Gemproducts的KX3 / PX3 / KXAP100支架
DIY:
基于Paul Young K1XM设计的SO2R音频开关
使用Mikael的SM2WMV PCB的2×6开关
使用Elecraft KRC2的频段解码器
使用我自己的设计的2×6天线控制器
KX3 / PX3 / KXPA100电缆
梅西和Paoloni Ultraflex同轴电缆
铝制T20框架
安装电台的更好方法
比赛可以持续长达48小时,即使有多个团队成员,您也要花费大量的“座位时间”。人机工程学非常主观和个人化。可以理解的是,不良的人体工程学和加速的疲劳并存。我希望能够看到并触摸所有对于有效发挥作用至关重要的事物,而无需不必要的伸手,晃动和身体扭曲。
我们在哥斯达黎加的第一年(2018)让我们在凉亭的圆形花园桌子上操作。好玩,白天热,晚上冷,别扭。
第一年。冷,热,笨拙,但我们最终在我们的类别中排名第二!
第二年(2019年)来自房屋内部时,两台电台和天线适配器再次位于伐木笔记本电脑的右侧,并且通常难以与之交互,所以我的想法不那么聪明,那就是在一个笔记本电脑上安装一个电台双塑料鞋盒。每按一次按钮,台站就越靠近桌子的后边缘微微一点,越是容易受灾。另外,我的两个队友不屑一顾地看着电线的丛林,并认为我的部分SO2R解决方案一团糟(我没有及时完成2×6开关和控制器)。
第二年
如果您阅读过我的其他任何帖子,您就会知道我拥有并喜欢我的吉普Rubicon。
使用67个设计碳纤维臂斯科特·巴斯蒂安(Scott Bastian)的SideKick支架
很快我就可以为两个KX3 / PX3组合架建立一个支架,并将它们放在我的伐木笔记本电脑上方,以实现一个非常符合人体工程学的解决方案。
在哥斯达黎加取得成功……第三年(2020年)?
Good Olde USA的操作机会激起了吉普车的热潮。加利福尼亚QSO派对是显而易见的,但个人最感兴趣的是ARRL野外活动日,它是最大的州QSO派对。其中一个类别是多地点DXPedition,从设备的角度出发,考虑到这个手提箱Dxpedition区域有多远,我的目标是扩展到再次包括跃距范围。为此,我打算扩展67个设计支撑臂,以启用乘客座位的SO2R站。
67 Design的碳纤维系统安装在Vector Offroad电子基座栏上
稍微清理了KX3 / PX3接线
用于N1MM的SurfaceGo。扶手上的2×6开关控制器
铝框架...。有点麻烦,试想将飞机运送到台站时,我们就开始作死的忙碌,将所有东西塞进手提箱并最大化每立方英寸。您支付的价格是在目的地的冗长组装步骤,然后是相应的冗长的站点拆卸阶段。
一旦我对以吉普车为中心的竞赛(例如加利福尼亚州QSO派对或第7呼叫区)进行了更多考虑,我便开始考虑如何减少从现场到达到首次通联的时间。本身安装3个左右的天线很费时间,因此铝框架的概念应运而生。我对T25,T20,T15或T10的材料一无所知,而我的学习旅程始于Scott Bastian(AK6Q)的快速概述,而零件又慢慢进入了车库。
没有我的好朋友马克,我将没有铝制框架
马克,精密工匠
切割,钻孔和放置的所有努力都用尽了……
T20铝框架中装有两个放大器和RF分配
一对在顶层的KXPA100放大器和BPF,2×6开关,在底层的三工器
黑色扁平盒是2×6开关,读取时为三路器
10/15/20三工器顶部的阵列解决方案BPF
第一次通联,是在8月29日KH7HI的饮食和周日下午,而在夏威夷的QSO派对上,我却以每人59英镑的价格买了,哇!!
也许它很大,也许它很笨重,但它很漂亮,执行任务令人钦佩。
当然,我可以想象以下如何使它更小,更轻,更快,更便宜……无论如何,但事实上我现在应该使用它!
大多数航空公司允许托运行李的重量不超过一定的限制,例如,美联航50磅(或我一生中飞行了太多英哩数对我来说为70磅)和线性尺寸(即长度,宽度和高度)不超过62英寸
Pelican Air 1637可以愉快地将自己包裹在牛奶箱周围,并保持在美联航的托运行李限额内。
航空箱1637深无人机箱
恰好适合此合规托运行李,好吧,我确实需要完成这个庞大项目的天线系统构建
,可以说目标是一个10-20m的HexBeam和两个垂直面(40m和80m)天线。
6m-20m 6波段六边形光束位于10m铝制俯卧撑杆上
操作时间
第一次SOTA通联时,我就像一只驮着重物的蠢驴,尽管它无疑很有趣,但很明显,这样的通联装备让我无法拓展通联边界,移动到我想要去的任何地方,例如国界或惠勒峰。
我对便携箱子的感受是,我喜欢它,但是体积很大,这表明它可能不会在我想要的任何地方使用。公平地说,我的目标是从吉普车中使用,并因此确定其最大容积以匹配我已经拥有的现有吉普车集装箱/手提袋。机缘巧合使它可以装在箱子中,因此可以和我一起在30000英尺的距离上乘坐喷气机,但实际上,更小,更轻,更小体积的版本很容易捡起来和旅行。
像第一个迭代一样,考虑到体积,例如考虑到KX3 / PX3组合适合放在肩包中的情况,例如我的随身行李箱。
约8m的铝制T20重量为10.7磅
T20铝约8m
裸框重量10.7磅
内部同轴电缆重2.6磅
考虑到它的柔韧性和低松动性,我选择使用Messi Paoloni同轴电缆(当您运行12英寸时,这实际上不是问题!)考虑到我的工作空间狭窄,灵活性非常重要,但是意外的缺点是连接器的重量,电缆几乎重达3磅。重温60年代,“那是沉重的家伙”。
2.6磅同轴电缆
较小的100w功放
KXPA100的重量约为每磅6磅,是我唯一的随身携带的。吉姆·维奇(Jim Veatch)创造了一款具有100w输出放大器的超小型1晶体管1w放大器,带有散热器,T / R开关等,这似乎是“ diet on”版本的基础。也许VA6AM的成名Pavel可以使我的体积减少三倍。
仅80/40/20/15版本
考虑到我们处于太阳周期的情况,因为10m频段很少打开,所以这可以很好地工作,如果频段全打开,而我以160m作为语音操作员的成功确实使人们对天线的价值提出质疑(天线的物理尺寸远小于160m)。此外,单独的20m和15m天线(相对于HexBeam单馈天线)将消除对三工器的需求。
功率高达500w或更高
100w通常会将我们排在“低功耗”类别中,当在遥远的地区操作时,这可能是一个不太拥挤的空间,因此增加了我们在该类别中获得更高甚至获胜的机会。不利的一面是,没有多少人听到500瓦甚至1500瓦的声音。
明智地提高功率并不是一个显而易见的选择,因为它是一些非常完善的远程站(例如TI5xxx,PJxx)的领域,它们具有出色的固定单频定向天线,我们无法像手提箱一样操作。得分高,但进入我们类别的机会降低。
值得付出努力吗?
在此过程中,我学到了很多东西,尤其是当我刚开始时接触SO2R时,我对天线开关一无所知。
我更加青睐用Arduino构建项目。通过不断的参加无线电竞赛,我完善了自己的技能,从使用芯片到制作一个可以容纳整个电台系统的外壳。我学到了很多有关RF射频分布,开关和天线的知识,当然,我对SO2R的了解也更多了。令人惊喜的是对T20,T25等铝材料的了解比我想象的还要多。显而易见的是我的一些独特爱好,实用且有乐趣。
乐观和自信是一对诱人的组合,在事后看来,我承担的责任比我意识到的要多得多。自己几乎从头开始设计制作2×6天线开关,但是在整个艰巨的系统项目搭建面前,这个天线开关也就是其中的一个小部分,显得微乎其微了。
有时候真的想放弃,但坚韧不拔的意志支撑我继续前进,我得出了一个总体的认识,意识到失败会给所有其他项目设置错误的优先级,我希望尽快解决这些问题,越快越好。
开始做某事很有趣,但是完成它更有趣。